Разработка компьютерных моделей войлочных материалов, применяемых в бронезащитных элементах
Автор: Долганина Наталья Юрьевна, Кибель Мария Олеговна
Рубрика: Суперкомпьютерное моделирование
Статья в выпуске: 2 т.5, 2016 года.
Бесплатный доступ
Статья посвящена разработке численными методами моделей войлочных материалов, применяемых в бронезащитных элементах. Для создания сетки конечных элементов войлочных материалов разработан программный комплекс на языке С++, спроектирован и реализован, проведено тестирование. Программный комплекс позволяет создавать численные модели войлочного материала с прямолинейными волокнами, либо с искривленными волокнами по ломаной линии. Были созданы модели войлочных материалов, проведено суперкомпьютерное моделирование ударного нагружения войлочного материала из высокопрочных высокомодульных волокон в пакете программ LS-DYNA, проведено сравнение полученных данных с экспериментальными, получены графики ускорений.
Численные методы, метод конечных элементов, суперкомпьютерное моделирование, войлок, волокно, броня
Короткий адрес: https://sciup.org/147160596
IDR: 147160596 | УДК: 004.94 | DOI: 10.14529/cmse160208
The development of computer models of felt materials used in armor
The article is devoted to the development of models of felt materials used in armor by numerical methods. To create a finite element mesh of felt material software in C++ was developed, designed, implemented and tested. The software allows you to create numerical models of felt material with straight fibers or twisted fibers with a broken line. Models of felt materials are created, conducted supercomputer simulations of impact loading felt material in the software LS-DYNA and compared with experimental data. Work is devoted to the development a system to create a computer models of felts, which are used in armor. The system was designed and implemented. System testing was performed. This system allows to create models of felts with the straight fibers or with the curved fibers in a broken line. The resulting models are designed for the supercomputer simulation shock loading of felts in the framework of the LS-DYNA software package.
Список литературы Разработка компьютерных моделей войлочных материалов, применяемых в бронезащитных элементах
- Долганина Н.Ю., Сапожников С.Б. Исследование влияния типа переплетения нитей на прочность тканевых преград при локальном ударе//Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. 2013. Т. 13, № 2. С. 95-104.
- Chocron S., Pintor A., Galvez F., Rosello C., Cendon D., Sanchez-Galvez V. Lightweight Polyethylene Non-Woven Felts for Ballistic Impact Applications: Material Characterization//Composites. 2008. Part B 39. P. 1240-1246.
- Ridruejo A., González C., Llorca J. Failure Locus of Polypropylene Nonwoven Fabrics under in-plane Biaxial Deformation//Comptes Rendus Mecanique. 2012. Vol. 340. P. 307-319.
- Ridruejo A., González C., Llorca J. A Constitutive Model for the in-plane Mechanical Behavior of Nonwoven Fabrics//International Journal of Solids and Structures. 2012. Vol. 49. P. 2215-2229.
- Demirci E., Acar M., Pourdeyhimi B., Silberschmidt V.V. Finite Element Modelling of Thermally Bonded Bicomponent Fibre Nonwovens: Tensile Behaviour//Computational Materials Science. 2011. Vol. 50. P. 1286-1291.
- Farukh F., Demirci E., Sabuncuoglu B., Acar M., Pourdeyhimi B., Silberschmidt V.V. Numerical Analysis of Progressive Damage in Nonwoven Fibrous Networks under Tension//International Journal of Solids and Structures. 2014. Vol. 51. P. 1670-1685.
- Sabuncuoglu B., Acar M., Silberschmidt V.V. Finite Element Modelling of Fibrous Networks: Analysis of Strain Distribution in Fibres under Tensile Load//Computational Materials Science. 2013. Vol. 79. P. 143-158.
- Ridruejo A., Gonzalez C., LLorca J. Damage Micromechanisms and Notch Sensitivity of Glass-Fiber Non-Woven Felts: An Experimental and Numerical Study//Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 2010. Vol. 58. P. 1628-1645.
- Martinez M.A., Navarro C., Cortes R., Rodriguez J., Sanchez-Galvez V. Friction and wear behaviour of Kevlar fabrics//Journal of materials science. 1993. Vol. 28. P. 1305-1311.
- Ballistics material handbook. Teijin Aramid. URL: http://www.teijinaramid.com/wp-content/uploads/2013/05/Teijin-Aramid-Ballistics-Material-Handbook-English1.pdf (дата обращения: 15.09.15).
- Костенецкий П.С., Сафонов А.Ю. Суперкомпьютерный комплекс ЮУрГУ//Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ’2016): труды международной научной конференции (28 марта -1 апреля 2016 г., г. Архангельск). Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ. 2016. С. 561-573.
